轿车柴油机用钢活塞

近几十年来,铝活塞已被成功应用于轿车柴油机。然而,不断升高的热负荷和机械负荷使得钢用作活塞材料更具吸引力。为满足负载能力和性能日益增长的需求,KS Kolbenschmidt公司为轿车柴油机开发了钢活塞。     

Mercedes-Benz车用柴油机钢活塞

长期以来,钢活塞一直用于载货车用柴油机。2014年,Daimler公司作为最早的汽车制造商将钢活塞应用于轿车柴油机。现在钢活塞不仅用于Daimler公司OM626和OM607柴油机的传统灰铸铁气缸套曲轴箱,还首次用于OM642-V6柴油机全铝气缸体曲轴箱与Nanoslide气缸工作表面涂层的组合。     

高速大功率柴油机活塞可靠性研究

在高速大功率柴油机研制过程中,通过对整体重力铸造活塞内冷油道、型线与配缸间隙、环槽等细节结构的优化设计、混杂增强铝基复合材料的应用、热机耦合计算分析以及试验验证等4个方面的技术研究,解决了活塞结构可靠性问题,分别通过了部件、台架耐久性考核、道路以及整车环境适应性等试验验证,同时指出了铝合金活塞进一步强化的研究方向。     

重型汽车柴油机活塞销用钢及表面处理技术

阐述了活塞销的受力特点和断裂特征,并对重型汽车柴油机活塞销用钢的主要技术特性进行研究分析。对16Mn Cr5渗碳钢的纯净度、淬透性、带状组织及活塞销热稳性能和装机等进行性能试验。通过改善钢的纯净度、减轻带状组织、优化渗碳淬火和表面加工工艺,活塞销的强度和尺寸稳定性大大提高,从而使16Mn Cr5渗碳钢制活塞销满足重型汽车柴油机高可靠性和高疲劳寿命的性能要求。     

柴油机钢活塞的摩擦特性

据预测,卡车柴油机功率的提高会进一步增加铸铁活塞和钢活塞的需求量,因而对活塞的润滑状态进行了研究。采用浮动衬套法对铸铁活塞和钢活塞的摩擦特性进行了测量分析,为了便于比较,也给出了传统铝活塞的摩擦特性。为了分析活塞的摩擦特性及研究中的新发现,对活塞的二阶运动也进行了测量分析。研究结果表明,铸铁活塞在压缩上止点为边界润滑状态,其原因可能是活塞与气缸套间隙过大导致活塞倾斜角度过大,钢活塞由于裙部机油润滑充分,在上止点及下止点处于流体润滑状态。     

柴油机用高性能铸铝活塞

现今柴油机技术发展，给活塞能够承受的热负荷和机械载荷提出了更高的要求，同时对活塞的体积以及重量也有更加严格的限制。而如今普遍采用的硅铝合金活塞越来越无法满足现代活塞设计的要求，因此活塞材料性能的提高已事在必行。由于活塞室内温度和压力可迅速达到甚至超过4000c和200bar，热机械疲劳（TMF）和高周疲劳（HCF）的相互作用导致燃烧室喉口和底部过早出现疲劳裂纹，如图1所示。     

辉门动力总成Monosteel~高性能钢活塞

辉门动力总成在全球具有八大产品生产线,并且这些产品的性能和质量在全球发动机零部件市场都名列前茅。辉门的市场领先地位保证其有足够的资金投入到研发中,为客户开发出更新、更好的产品。Monosteel#174;在2006年获得美国汽车新闻媒体颁发的PACE大奖,另外,辉门的活塞减摩擦涂层技术和生产加工技术也曾获得该奖项,从而奠定了辉门动力总成在重型载货车活塞市场的巅峰地位。     

轿车柴油机铝活塞与钢活塞的系统比较

前几年的研究已证实,在特定条件下,商用车柴油机上采用钢活塞明显优于铝活塞。钢材料具有较高的强度,在高机械负荷下能充分发挥其优势。Mahle公司在1台涡轮增压柴油机上进行系统比较试验,验证钢活塞用于轿车柴油机时的优势。     

高速柴油机活塞和活塞环的温度分布

<正> 随着内然机的转速和功率的提高,容易引起活塞和环的热障问题。为了弄清其原因,并采取措施,需要准确了解活塞和环在实际运转中的温度,研究其绝对值、分布状态及热流。不过活塞和环的测温,是相当麻烦的。最近古浜等人用轻量小型L形联接杆,在不切断热电偶的条件下,以引出热电偶的方法,在高速汽油机和柴油机上测温获得了成功。另外,     

高速柴油机活塞和气缸套热流的试验研究

不论瑞克(Brauschweig)工业大学内燃机研究所,在一台外源增压的MTU高速柴油机上,对热传导作了系统的研究工作。本文介绍确定燃气和气缸壁之间的热传导系数,估算热平衡,实测温度场和实测瞬时变化的表面温度的方法。由此可以证明:作者所推荐的在工作过程计算中所使用的局部平均热传导系数的计算方程式,不仅对在工作循环中由燃气传给气缸壁上的热量的计算,而且对活塞、气缸盖和气缸套上的热流的分布、热流密度的瞬时变化过程的计算都是正确的。本文报道的仅是该项研究结果的第一部分。     

高功率柴油机的活塞

随着内燃机比功率的不断提高,活塞所承受的热负荷和机械负荷也在不断地增大。本文讨论民用车辆、机车和船用发动机的现代活塞的设计问题。对活塞的研制工作做了一个调查,并通过实例解释了部分活塞是怎样在实验室里进行试验的。     

车用高负荷柴油机活塞

近年来,柴油机在功率和可靠性等性能方面取得了惊人的进展,因而柴油机作为汽车、工程机械和船舶等的动力得到了广泛的应用。而社会对改善柴油机固有的问题,如噪声、振动、排气等也提出了越来越严格的要求。随着大城市排气污染的恶化,车用柴油机的排放规则也将更加日益严格,仅变更较少的因素是很难实现改善柴油机排气的。从活塞设计的角度来说,在整体设计上实现这一要求并非不可能,但本文不予讨论。本文重点介绍高负荷柴油机活塞的活塞销孔、燃烧室、活塞环槽等方面的改进措施。     

柴油机的活塞展望

由于活塞和活塞环承受的热负荷和机械负荷日益增加,润滑油量减少,同时柴油机厂又在不提高发动机售价的情况下,提高燃油效率和耐久性,因此,对活塞和活塞环的要求更加严格。为此,格茨公司制订了自己的研究计划,并与谢菲尔德·哈莱姆科技大学和伯明翰英格兰中央大学合作共同开发多种结构的活塞。     

重型柴油机排放升级,钢活塞有望得到大幅应用

从2017年开始中国实施国Ⅴ排放,钢活塞的需求量会大幅度增加,而真正较大的增长爆发期应该会从国Ⅵ排放标准实施开始,届时爆发压力达到新的高度,预计到2022年,钢活塞的需求量将达到200万只。近日,辉门钢活塞媒体见面会在辉门中国上海总部举行。辉门动力总成重型车辆/能源、工业及运输产品活塞全球应用工程总监Norbert Schneider针对钢活塞的技术特点应用、优势、应用及未来市场需求等问题与《商用汽车》杂志等国内主流汽车媒体进行了深入交流。     

高性能柴油机用中空耐磨环槽镶圈活塞

商用车辆柴油机正受到日益严格废气排放法规的限制和提高功率降低燃油消耗率的要求。这就要求发动机主要零部件之一的活塞能承受更高的热负荷和机械负荷。日野（Hino）汽车公司和Izumi工业公司将冷却腔直接附加在项环槽镶圈上，开发出高负荷铝活塞。通过大幅度改善冷却特性同时保持铝材在质量和加工方面的优点，确保了高的可靠性。     

柴油机活塞失效形式浅析

活塞是柴油机的核心机件,由于其工作条件恶劣,加之使用维修不当,很容易损伤而导致失效。活塞的失效形式有磨损、偏磨、机械损伤和烧熔。     

重载柴油机活塞的结构设计

<正>在重载柴油机上,活塞的工作可靠性很大程度上是取决于活塞的结构设计。本文编译自联邦德国马勒(Mahle)公司论文集上有关活塞结构设计的文献,力图在活塞结构型式、材料、主要尺寸、冷却油腔、环槽镶圈、销座设计以及结构强度试验等诸方面对马勒公司的研究成果作一较系统的介绍,以供从事活塞设计和研究的专业人员参考。     

柴油机活塞的突破性设计

在经历一年多的全球金融危机严酷考验之后，2009年11月中国进出口终于由历时12个月的下降转为增长。虽然时下仍然是三九严冬，对外贸易却已经可以依稀感觉到即将来临的春天。